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行业新闻

库仑势垒的定义与应用

2016/8/12 12:04:36

两个原子核之间的库仑作用Vcb=Z1Z2e^2/r,式中Z1，Z2分别为两原子核电荷数，r为两原子核之间的半径，由此式可知，当r越小时势垒越大，所以当r=R1+R2时势垒最大，Vcb=Z1Z2e^2/(R1+R2)称为势垒高度。由于库仑势场排斥作用，库仑势垒将阻止两原子核互相碰撞，当两原子核相对运动动能E小于VCB时，穿透势垒引起核反应的概率很小，主要发生弹性碰撞。只有当E接近VCB时，反应概率随E增加而增大。对于复合核，系统的激发能不高时，由于受到库仑势垒的阻挡，发射带电粒子比发射中子的概率小。

两个原子核之间由于库仑作用 而形成的一层阻止原子核碰撞的阻力,形象地称为库仑势垒。

应用

由于两原子核之间存在库仑势垒，这导致两原子之间不能轻易发生碰撞，这就是为什么氢弹爆炸时需要用原子弹来提供持续高温直到核聚变完成，利用原子弹爆炸时产生的高温来增大轻原子的动能，从而使得E大于Vcb，打破库仑势垒，两轻原子核发生结合释放能量促使氢弹爆炸成功。由于核聚变需要打破库仑势垒，所以当今人们仍然无法控制核聚变释放的能量，如何打破库仑势垒从而控制核聚变也成为当今核能源利用的一大难题。

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